DE102018005537A1 - road construction machine - Google Patents
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Abstract
Straßenbaumaschinen der bekannten Art weisen üblicherweise ein 12/24-Volt-Bordnetz auf, durch welches die verschiedenen Leistungsabnehmer bzw. Komponenten der Straßenbaumaschine mit elektrischer Energie versorgbar sind. Insbesondere durch die Zunahme der elektrisch betreibbaren Komponenten und Assistenzsysteme steigt der Bedarf an elektrischer Energie. Die Erfindung schafft eine Straßenbaumaschine, der zum Betrieb eine ausreichend hohe elektrische Leistung zur Verfügung steht. Das wird dadurch erreicht, dass das mindestens eine Bordnetz eine elektrische Spannung von 30 V bis 60 V aufweist.Road construction machines of the known type usually have a 12/24 volt electrical system, by means of which the various power consumers or components of the road construction machine can be supplied with electrical energy. In particular, due to the increase in electrically operated components and assistance systems, the need for electrical energy is increasing. The invention provides a road construction machine that has a sufficiently high electrical power available for operation. This is achieved in that the at least one vehicle electrical system has an electrical voltage of 30 V to 60 V.
Description
Die Erfindung betrifft eine Straßenbaumaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a road construction machine according to the preamble of claim 1.
Bei Straßenbaumaschinen der hier angesprochenen Art kann es sich um Straßenfertiger, Beschicker für Straßenfertiger oder auch um Straßenfräsen handeln. Diese sind üblicherweise selbstfahrend ausgebildet und verfügen über mindestens einen Verbrennungsmotor zum Antrieb eines Fahrwerks und weiteren Leistungsabnehmern.Road construction machines of the type mentioned here can be road pavers, feeders for road pavers or road milling machines. These are usually designed to be self-propelled and have at least one internal combustion engine for driving a chassis and other power consumers.
Straßenbaumaschinen der bekannten Art weisen üblicherweise ein 12/24-Volt-Bordnetz auf, durch welches die verschiedenen Leistungsabnehmer bzw. Komponenten der Straßenbaumaschine mit elektrischer Energie versorgbar sind. Insbesondere durch die Zunahme der elektrisch betreibbaren Komponenten und Assistenzsystemen steigt der Bedarf an elektrischer Energie der Baumaschinen. Die zur Verfügung stehende elektrische Energie ist allerdings durch das bestehende Bordnetz der Straßenbaumaschine begrenzt. Durch diese Begrenzung in der elektrischen Leistung ist auch die Leistungsfähigkeit der Straßenbaumaschine begrenzt bzw. lassen sich Assistenzsysteme und dergleichen nicht in den Maßen einsetzen, wie es technisch möglich wäre.Road construction machines of the known type usually have a 12/24 volt electrical system, by means of which the various power consumers or components of the road construction machine can be supplied with electrical energy. In particular, due to the increase in electrically operated components and assistance systems, the need for electrical energy in construction machines is increasing. However, the available electrical energy is limited by the existing electrical system of the road construction machine. This limitation in the electrical power also limits the performance of the road construction machine or assistance systems and the like cannot be used to the extent that would be technically possible.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Straßenbaumaschine zu schaffen, der zum Betrieb eine ausreichend hohe elektrische Leistung zur Verfügung steht.Based on this, the present invention is based on the object of creating a road construction machine which has a sufficiently high electrical power available for operation.
Eine Straßenbaumaschine zur Lösung dieser Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Demnach ist es vorgesehen, dass das mindestens eine Bordnetz der Straßenbaumaschine zur Versorgung von verschiedenen Komponenten der Baumaschine eine elektrische Spannung von 30 V bis 60 V aufweist. Durch diese erhöhte Bordnetzspannung lässt sich eine höhere elektrische Leistung für den Betrieb der Straßenbaumaschine erzielen. So können eine Vielzahl verschiedener Komponenten gleichzeitig mit elektrischer Energie versorgt werden und zusätzlich weitere Systeme, wie beispielsweise Fahrassistenzsysteme, betrieben werden. Dadurch lässt sich die Straßenbaumaschine auf eine effiziente und flexible Art und Weise einsetzen, ohne dass sie durch eine unzureichende Versorgung mit elektrischer Energie eingeschränkt ist.A road construction machine for solving this problem has the features of claim 1. Accordingly, it is provided that the at least one electrical system of the road construction machine has an electrical voltage of 30 V to 60 V for supplying various components of the construction machine. This increased vehicle electrical system voltage enables a higher electrical output to be achieved for the operation of the road construction machine. This means that a large number of different components can be supplied with electrical energy at the same time and additional systems such as driver assistance systems can also be operated. As a result, the road construction machine can be used in an efficient and flexible manner without being restricted by an insufficient supply of electrical energy.
Vorzugsweise liefert das Bordnetz eine Spannung zwischen 40 V und 50 V bzw. 48 V. Dadurch kann eine höhere elektrische Leistung für den Betrieb der Straßenbaumaschine sowie der Vielzahl verschiedener Komponenten erzielt werden. Die Komponenten können gleichzeitig mit elektrischer Energie versorgt werden. Zusätzlich kann es möglich sein, dass weitere Systeme, wie beispielsweise Fahrassistenzsysteme, betrieben werden. Weiter ist es denkbar, dass das Bordnetz, insbesondere das 48 V-Bordnetz und das 12/24 V-Bordnetz, gleichgestellt sind, d.h., dass für die Versorgung der Komponenten mit elektrischer Spannung kein Bordnetz bevorzugt wird, oder dass eines der Bordnetze gegenüber dem anderen Bordnetz bei der Leistungsaufnahme bzw. Leistungsabgabe bevorzugt wird. Durch diese Priorisierung bzw. Gleichstellung können die einzelnen Komponenten bedarfsabhängig mit einer großen Effizienz betrieben werden.The on-board electrical system preferably supplies a voltage between 40 V and 50 V or 48 V. This enables a higher electrical output to be achieved for the operation of the road construction machine and the large number of different components. The components can be supplied with electrical energy at the same time. In addition, it may be possible for other systems, such as driver assistance systems, to be operated. It is also conceivable that the on-board electrical system, in particular the 48 V on-board electrical system and the 12/24 V on-board electrical system, are on an equal footing, that is to say that no on-board electrical system is preferred for supplying the components with electrical voltage, or that one of the on-board electrical systems is preferred over the other vehicle electrical system is preferred in the power consumption or power output. This prioritization or equality means that the individual components can be operated with great efficiency depending on requirements.
Insbesondere kann es durch die vorliegende Erfindung weiter vorgesehen sein, dass das Bordnetz bzw. das 48-Volt-Bordnetz ein 12/24-Volt-Bordnetz ergänzt. Durch diese Ergänzung des 12/24-Volt-Bordnetzes, das dazu dient die Straßenbaumaschine mit elektrischer Energie für die Ausführung von Grundfunktionen zu versorgen, kann das zusätzliche 48-Volt-Bordnetz für den Betrieb mehrerer Komponenten, insbesondere für einen gleichzeitigen Betrieb der Komponenten, genutzt werden. Durch diese Ergänzung des bekannten oder bestehenden Bordnetzes durch das Bordnetz bzw. das 48-Volt-Bordnetz kann die Straßenbaumaschine besonders flexibel und vielseitig eingesetzt werden. Darüber hinaus können so ältere Straßenbaumaschinen durch die Ergänzung eines Bordnetzes bzw. des 48-Volt-Bordnetzes mit zusätzlichen Systemen, wie beispielsweise Assistenzsystemen, ausgestaltet werden.In particular, it can be further provided by the present invention that the vehicle electrical system or the 48 volt vehicle electrical system supplements a 12/24 volt vehicle electrical system. By supplementing the 12/24-volt electrical system, which is used to supply the road construction machine with electrical energy for performing basic functions, the additional 48-volt electrical system can be used to operate several components, in particular for simultaneous operation of the components. be used. By supplementing the known or existing electrical system with the electrical system or the 48-volt electrical system, the road construction machine can be used in a particularly flexible and versatile manner. In addition, older road construction machines can be designed by supplementing an electrical system or the 48-volt electrical system with additional systems, such as assistance systems.
Bei den hier genannten Komponenten kann es sich beispielsweise handeln um ein Fahrwerk und/oder einen Materialförderer für Straßenbaumaterial und/oder eine Verteilerschnecke und/oder eine Einbaubohle und/oder ein Bedienpult bzw. eine Steuereinheit und/oder eine Stampfereinheit und/oder eine Vibrationseinrichtung und/oder einen Nachverdichter und/oder einen Lüfterantrieb und/oder eine Absaugeinrichtung und/oder einen Vorderradantrieb und/oder einen Lattenrostantrieb und/oder eine Lenkung und/oder einen Starter-Generator und/oder einen elektrischen Turbolader und/oder ein elektrisches Bootsystem und/oder einen Hybridantrieb (Diesel/Hydraulik/Elektrik) und/oder eine Beleuchtungsanlage und/oder ein Display und/oder einen Konverter und/oder ein Sprühsystem und/oder einen Spurreiniger und/oder eine Nivelliereinrichtung und/oder einen 48-Volt-Generatorantrieb und/oder ein elektrisches Seitenschild und/oder mindestens einen Linearantrieb für einen Spurreiniger und/oder eine Holmverriegelung und/oder eine Dachverriegelung des Bedienstandes und/oder eine Klimaanlage. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass weitere hier nicht genannte Komponenten der vorbezeichneten Straßenbaumaschinen durch das Bordnetz bzw. das 48-Volt-Bordnetz mit elektrischer Energie versorgt werden. Insbesondere kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass mehrere der genannten Komponenten gleichzeitig durch das Bordnetz betreibbar sind.The components mentioned here can be, for example, a chassis and / or a material conveyor for road building material and / or a spreading auger and / or a screed and / or a control panel or a control unit and / or a tamper unit and / or a vibration device and / or a post-compressor and / or a fan drive and / or a suction device and / or a front wheel drive and / or a slatted frame drive and / or a steering and / or a starter generator and / or an electric turbocharger and / or an electric boat system and / or a hybrid drive (diesel / hydraulic / electrical) and / or a lighting system and / or a display and / or a converter and / or a spray system and / or a track cleaner and / or a leveling device and / or a 48-volt generator drive and / or an electrical side plate and / or at least one linear drive for a track cleaner and / or a spar lock and / or a roof lock of the control station and / or an air conditioning system. In addition, it is also conceivable that further components of the aforementioned road construction machines, not mentioned here, are supplied with electrical energy by the vehicle electrical system or the 48-volt electrical system. In particular, it can be provided according to the invention that several of the components mentioned can be operated simultaneously by the vehicle electrical system.
Darüber hinaus kann es ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorsehen, dass ein Kabelquerschnitt mindestens eines Kabels des Bordnetzes bzw. des 48-Volt-Bordnetzes für die Versorgung mindestens einer der Komponenten mit elektrischer Energie reduziert ist. Durch die erhöhte Bordspannung kann bei gleicher Leistung, im Vergleich zu dem bestehenden 12/24-Volt-Bordnetz, der Querschnitt der verwendeten Kabel reduziert werden. Dadurch lassen sich erhebliche Kosten sowie Material einsparen. Dabei besteht ein besonderer Vorteil darin, dass die Straßenbaumaschine für die Versorgung der Komponenten mit elektrischer Energie nicht die Berührungsschutzgrenze von 60 V überschreitet. Dadurch sind keine weiteren baulichen Sicherheitsmaßnahmen an der Straßenbaumaschine vorzunehmen. In addition, a further preferred exemplary embodiment of the present invention can provide that a cable cross section of at least one cable of the on-board electrical system or of the 48-volt on-board electrical system is reduced for supplying at least one of the components with electrical energy. Due to the increased on-board voltage, the cross-section of the cables used can be reduced for the same output compared to the existing 12/24 volt electrical system. This can save considerable costs and material. A particular advantage here is that the road construction machine for supplying the components with electrical energy does not exceed the contact protection limit of 60 V. As a result, no further structural safety measures need to be taken on the road construction machine.
Des Weiteren kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die erhöhte elektrische Spannung, insbesondere die 48 V, durch einen Generator der Straßenbaumaschine erzeugbar sind. Insbesondere kann der Verbrennungsmotor dazu dienen, die genannte elektrische Spannung zu generieren.Furthermore, it can be provided according to the invention that the increased electrical voltage, in particular the 48 V, can be generated by a generator of the road construction machine. In particular, the internal combustion engine can serve to generate the electrical voltage mentioned.
Des Weiteren kann ein besonders vorteilhaftes weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darin bestehen, dass die elektrische Spannung, insbesondere die 48 V, durch mindestens einen, insbesondere aufladbaren, Energiespeicher, vorzugsweise mindestens eine Batterie oder mindestens einen Akku, die auf der Straßenbaumaschine platziert sind, erzeugbar sind. Dabei kann es des Weiteren vorgesehen sein, dass ein aufladbarer Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie und zur Speisung des Bordnetzes während des Betriebs eines Verbrennungsmotors der Straßenbaumaschine aufladbar ist. Vorzugsweise ist es denkbar, dass die elektrische Spannung durch mindestens drei, insbesondere aufladbare, Energiespeicher, vorzugsweis durch mindestens drei Batterien oder durch mindestens drei Akkus, die auf der Straßenbaumaschine platziert sind, erzeugbar sind.Furthermore, a particularly advantageous further exemplary embodiment of the present invention can consist in that the electrical voltage, in particular the 48 V, can be generated by at least one, in particular rechargeable, energy store, preferably at least one battery or at least one rechargeable battery, which are placed on the road construction machine are. It can furthermore be provided that a chargeable energy store for storing electrical energy and for feeding the vehicle electrical system can be charged during the operation of an internal combustion engine of the road construction machine. It is preferably conceivable that the electrical voltage can be generated by at least three, in particular rechargeable, energy stores, preferably by at least three batteries or by at least three rechargeable batteries that are placed on the road construction machine.
Bevorzugtermaßen weist das elektrische Bordnetz zur Erzeugung der elektrischen Spannung Energiespeicher mit mindestens 13 Einzelzellen auf. Die Einzelzellen können jeweils eine maximale Spannung von 2 V aufweisen. Durch diese Ausgestaltung der Energiespeicher lässt sich die erforderliche Energieversorgung bzw. die Energiespeicher sehr genau und an die Anwendung angepasst konfigurieren.The electrical system for generating the electrical voltage preferably has energy stores with at least 13 individual cells. The individual cells can each have a maximum voltage of 2 V. This configuration of the energy stores allows the required energy supply or the energy stores to be configured very precisely and adapted to the application.
Dadurch kann mindestens eine der elektrischen Komponenten wenigstens zeitweise ausschließlich durch das, insbesondere 48-Volt, Bordnetz betreibbar sein.As a result, at least one of the electrical components can be operated, at least temporarily, exclusively by the on-board electrical system, in particular 48 volts.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden durch die einzige Figur der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt eine schematische Seitenansicht eines Straßenfertigers.A preferred embodiment of the present invention is explained in more detail below by the single figure of the drawing. This shows a schematic side view of a paver.
Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Straßenbaumaschine wird in der Figur beispielshaft ein Straßenfertiger
Der in der Figur beispielhaft dargestellte Straßenfertiger
In Fertigungsrichtung
In Fertigungsrichtung
Die Einbaubohle
Die Antriebseinheit
Bei der hier dargestellten erfindungsgemäßen Straßenbaumaschine treibt der Verbrennungsmotor zusätzlich oder alternativ mindestens einen Generator an, der Strom für das elektrische Bordnetz erzeugt. Dabei wird vorzugsweise eine Bordnetzspannung von 48 V erzeugt. Mit diesen 48 V des Bordnetzes können wenigstens einige der vorgenannten Komponenten des Straßenfertigers
Darüber hinaus kann über das 48-Volt-Bordnetzsystem auch die Steuereinheit, die einem Bedienstand
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Straßenfertigerpavers
- 1111
- Fahrwerklanding gear
- 1212
- Antriebseinheitdrive unit
- 1313
- Fertigungsrichtungproduction direction
- 1414
- Vorratsbehälterreservoir
- 1515
- Verteilerschneckeauger
- 1616
- Einbaubohlescreed
- 1717
- TragarmBeam
- 1818
- BohlengrundkörperBohlen body
- 1919
- Gleitplattesliding plate
- 2020
- Bedienstandoperating platform
Claims (14)
Priority Applications (2)
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ID=67314747
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